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[공학]구조실험 - 단순보의 휨 모멘트 실험

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작성일17-12-07 14:52

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2차원상의 물체에는 다시 말해 X축과 Y축이 있는데 이러한 축의 방향에 대한 힘의 합이 0인 상태이며, 이 물체를 회전시키려는 모멘트가 균형(balance)을 이루어 회전하지 않을 때, 물체는 평형상태에 있다아 이러한 내용은 다음과 같은 식으로 나타내어진다.

4) 읽음값과 모멘트 팔길이의 곱으로 모멘트값을 산출기록한다. 2차원상의 물체에는 다시 말해 X축과 Y축이 있는데 이러한 축의 방향에 대한 힘의 합이 0인 상태이며, 이 물체를 회전시키려는 모멘트가 균형(balan...

구조실험 (단순보의 휨)

목 차
(단순보의 휨 모멘트 실험)

1.실험목적2.理論적 배경3.실험방법 및 장비4.실험결과5.고찰 및 결론

1. 실험목적
휨모멘트는 보에 작용하는 하중에 의하여 발생하므로, 보의 설계를 위해서는 작용하는 하중의 크기와 위치가 변할 때 보의 임의의 위치에서의 휨모멘트를 구하여야 한다.
실험장비

(그림 : 설치 완료된 휨모멘트 측정(測定) 장비)

1) 디지털 측정(測定) 기에 나타나는 수치는 모멘트팔 왼쪽 끝지점의 전단력을 나타낸 다.
2) 모멘트 팔길이 : 125mm
3) 추 하나의 무게 : 10g (추걸이 하나의 무게 : 10g)
4) 하중 재하시 디지털 측정(測定) 기의 영점 조절 필수

4. 실험결과
◎ 하중재하에 따른 모멘트

무게(g)100150200250300하중(N)0.981.471.962.452.94모멘트
(N-mm)理論실험理論실험理論실험理論실험理論실험24.952537.4237.549.895062.3662.574.8475

그래프 1.하중에 따른 모멘트의 실험값과 이
다.

【 모멘트(Moment) 】
- 힘은 그것이 가해지는 방향으로 물체를 움직이려는 경향과 함께 축에 대하여 물체를 회전시키려는 경향을 가지며, 그 축과 힘의 작용점의 거리가 멀어질수록 회전시키는 힘이 커진다. 질량 1Kg은 약 9.8N 으로, 100g은 0.98N, 200g은 1.96N으로 계산한다. 모멘트는 다음 식으로 표현되어진다.
3. 실험방법 및 장비
실험절차

1) 휨 모멘트 측정(測定) 장치에 재하 할 하중의 위치와 크기를 계획한다.
양의 전단력, V는 자유물체를 시계방향으로 회전시킨다. 이 때 유의할 점은 추 걸이의 무게도 추와 같은 10g 임을 명심하고 이에 따라서 하중의 무게를 계산해야 한다.
2. 理論적 배경
【 평형조건 】
- 2차원 상의 물체에 작용하는 모든 힘의 합력이 0인 상태를 말한다.

Where , M : 모멘트
F : 힘
d : 모멘트 팔(힘의 작용선에서 축까지의 수직거리)
【 휨 모멘트와 전단력 】
- 임의의 단순보의 자유 물체도를 생각해 보면, 그 자유물체에 대한 하중에 저항하기 위하여 보 내부에서 하중과 같은 크기이면서 방향은 반대인 전단력(V)이 작용하게 된다 또한 그 자유물체에 대한 하중은 자유물체를 회전시키려는 모멘트(M)를 가지게 되는데, 이러한 모멘트에 저항하고 힘의 평형을 이루기 위하여 자유물체 내부에서…(생략) 하중이 만들어낸 모멘트와 같은 크기의 휨모멘트가 생기게 된다
내부 합 응력에 대한 부호규약은 다음과 같다.

8) 실험값과 理論값을 비교분석한다.

7) 실험한 하중의 크기 및 위치에 따라 理論식을 이용하여 理論값을 구한다.
이번 실험의 목적은 하중의 크기 및 재하위치의 변화에 따라서 모멘트가 변하는데 그 하중에 대한 임의의 위치에서의 모멘트 변화를 측정(測定) 하여 휨모멘트의 원리를 이해함에 있다아 또한, 실험 측정(測定) 값과 수업시간에 배운 지식을 토대로 理論값과의 비교분석을 통하여 그 차이와 원인(原因)을 분석고찰해 본다. 이렇게 물체를 회전시키려는 경향을 모멘트(moment) M이라 한다.

5) 하중의 크기 및 위치를 다르게 하면서 위 실험절차를 반복한다.



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실험결과/기타


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[공학]구조실험 - 단순보의 휨 모멘트 실험
순서


구조실험 (단순보의 휨)

목 차
(단순보의 휨 모멘트 실험)

1.실험목적2.理論적 배경3.실험방법 및 장비4.실험결과5.고찰 및 결론

1. 실험목적
휨모멘트는 보에 작용하는 하중에 의하여 발생하므로, 보의 설계를 위해서는 작용하는 하중의 크기와 위치가 변할 때 보의 임의의 위치에서의 휨모멘트를 구하여야 한다.

6) 실제 실험한 결과를 시트에 정리(整理) 한다.
이번 실험의 목적은 하중의 크기 및 재하위치의 변화에 따라서 모멘트가 변하는데 그 하중에 대한 임의의 위치에서의 모멘트 변화를 측정(測定) 하여 휨모멘트의 원리를 이해함에 있다아 또한, 실험 측정(測定) 값과 수업시간에 배운 지식을 토대로 理論값과의 비교분석을 통하여 그 차이와 원인(原因)을 분석고찰해 본다.
양의 휨모멘트, M은 보의 윗부분을 압축시켜 윗부분은 오목하고 아랫부분은 볼록하게 만든다.
2. 理論적 배경
【 평형조건 】
- 2차원 상의 물체에 작용하는 모든 힘의 합력이 0인 상태를 말한다.

3) 계획된 위치에 추를 걸어 하중을 재하한 후 디지털 게이지의 값을 읽는다.

2) 사전 계획한 사항에 따라 하중 크기만큼 추의 무게로 만든다.

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